EP0019106A1 - Gerät zur Messung des Wärmeleitvermögens eines Bauteils - Google Patents

Gerät zur Messung des Wärmeleitvermögens eines Bauteils Download PDF

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EP0019106A1
EP0019106A1 EP80102163A EP80102163A EP0019106A1 EP 0019106 A1 EP0019106 A1 EP 0019106A1 EP 80102163 A EP80102163 A EP 80102163A EP 80102163 A EP80102163 A EP 80102163A EP 0019106 A1 EP0019106 A1 EP 0019106A1
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat

Definitions

  • the subject invention is a portable M eating utensil, which allows to measure the flowing through by materials of heat calories.
  • the advantage over previously known devices is that it is easy to use and delivers reliable measured values in a short measuring time.
  • the measuring device is primarily used to determine the thermal insulation values of components of rooms and buildings. These are important for determining or controlling the heat requirement and the heating output for all types of space heating. Heat or cold losses in apparatus and machines can also be measured.
  • the measurement object can consist of a single solid material or composed of different materials, whereby gaseous or liquid components can also be included.
  • the cooling or warming up of the medium is measured during a certain period of time.
  • the temperature loss or the temperature increase of the medium in the measuring volume provides a basis for the calculation of the heat flow that flows through the measuring surface.
  • the measurement time must be so short that the stored heat in the adjacent field and around the measuring device has no significant influence on the measurement result.
  • the measuring device essentially consists of the thermally insulated measuring chamber 3, which is pressed against the measuring object 1, and the measuring volume of which is sealed against the measuring object 1 from the surroundings by heat insulation 4 in this way.
  • a sensor 6 for temperature measurements is located in the measuring chamber 3.
  • the device has a housing 8, 9, which contains the operating, supply, time determination and computer elements and display instruments.
  • the device is equipped with a handy handle 10. It can be calibrated.
  • An elastic seal 5 is provided around the opening of the measuring chamber 3 on the measuring surface 2 of the housing.
  • the room 11 is provided to accommodate the electronics of the measuring device. These electronics have a time measuring device which is controlled by a contact device 7 for the start of the measurement, a computer which calculates the desired display, temperature, temperature as a function of time, heat flow or coefficient of thermal conductivity from the temperature and time measurements and on one or more display instruments 12 displays.
  • a main switch 13 is provided.
  • the display instrument of the measuring device can indicate the measured values as temperature or temperature difference; during a period of time or not, or with built-in computer, as a heat flow or as a coefficient of thermal conductivity.
  • the measuring device can be equipped with additional temperature sensors that measure temperatures outside the measuring device and are displayed in the display instrument, or can be taken into account in the computer.
  • the measurement values of the measuring device can be displayed for the different values in one or more instruments.
  • the measuring system of the measuring device can be designed in such a way that the measuring volume and the measuring area can be changed in dimensions and shapes, and the measuring time can be selected differently.
  • the medium in the measuring chamber of the measuring device can be warmed up or cooled for the measuring purpose, it can be gaseous or liquid, and it can be moved.
  • the measuring chamber of the measuring device can have a membrane as a seal instead of the opening against the measuring object.
  • the measuring process on the measuring device can be triggered by an operating button or switch, or by a surface switch when touching the measuring object.
  • the measuring device can be built so that the part with the measuring chamber and the part with the housing, which has the other parts, are movably connected to one another or are firmly assembled.
  • the measuring device can be equipped with a device that presses, seals and holds the entire measuring device or the part with the measuring chamber against the measuring surface of the measuring object.

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

Wärmestrommesser für die Messung der durch Materialien und Bauteile durchfliessenden Wärmekalorien. Er Kann vor allem angewendet werden, um die Werte der Wärmeisolation von Konstruktionsteilen von Räumen und Gebäuden zu messen. Diese Werte sind, unter anderem, wichtige Grundlagen einer Wärmebedarfsrechnung. Die Messvorrichtung des Wärmestrommessers besteht aus einer wärmeisolierten Kammer (3), die gegen das Messobjekt (1) eine Oeffnung mit einer bestimmten Fläche (2) besitzt. Die in der Messkammer befindliche Luft wird beim zeitlich bestimmten Messvorgang durch Konvektion am Messobjekt entsprechend dem Wärmestrom abgekühlt oder aufgewärmt. Es wird der Temperaturunterschied der Luft in der Messkammer gegenüber der Anfangstemperatur gemessen, woraus der Wärmestrom berechnet und angezeigt wird. Das Messgerät kann geeicht werden. Der Vorteil dieses tragbaren Wärmestrommessers besteht darin, dass seine Konstruktion einfach ist, dass er einfach zu bedienen ist, und vor allem dass damit eine schnelle und verlässliche Messung erzielt werden kann.

Description

  • Der Erfindungsgegenstand ist ein tragbares Messgerät, welches erlaubt, die durch Materialien durchfliessenden Wärmekalorien zu messen. Im Vorteil gegenüber von bis jetzt bekannten Geräten ist es einfach in der Bedienung und liefert verlässliche Messwerte in kurzer Messzeit.
  • Das Messgerät laut Erfindungsgegenstand wird vor allem dazu benützt, um die Wärmeisolationswerte von Bauteilen von Räumen und Gebäuden bestimmen zu können. Diese sind wichtig für die Bestimmung oder Kontrolle des Wärmebedarfs und der Heizleistung bei allen Arten Raumheizungen. Es können auch Wärme- oder Kälteverluste bei Apparaten und Maschinen gemessen werden. Das Messobjekt kann aus einem einzigen festen Material, oder aus verschiedenen Materialien zusammengesetzt bestehen, wobei darin auch gasförmige oder flüssige Bestandteile eingeschlossen sein können.
  • Mit dem Messgerät laut Erfindungsgegenstand wird die Abkühlung oder Aufwärmung des Mediums, meist Luft, das das Messobjekt berührt, und ein bestimmtes Volumen aufweist, während einer bestimmten Zeitspanne gemessen. Der Temperaturverlust, oder die Temperaturzunahme des Mediums im Messvolumen liefert eine Grundlage für die Berechnung des Wärmestroms, der durch die Messfläche fliesst. Die Messzeit muss so kurz sein, damit die gespeicherte Wärme im angrenzenden Feld und um das Messgerät keinen wesentlichen Einfluss auf das Messergebnis hat.
    • Figur 1 der Zeichnung stellt eine Ansicht von vorn des Wärmestrommessers in einer möglichen Ausführungsform dar.
    • Figur 2 der Zeichnung stellt eine Schnittansicht des Wärmestrommessers von Figur 1 dar, der auf einem Messobjekt aufliegt.
  • Das Messgerät laut Erfindungsgegenstand besteht im Wesentlichen aus der thermisch isolierten Messkammer 3, die gegen das Messobjekt 1 angedrückt wird, und dessen Messvolumen auf diese Weise gegen das Messobjekt 1 von der Umgebung durch eine Wärmeisolierung 4 abgedichtet wird. In der Messkammer 3 befindet sich ein Fühler 6 für die Temperaturmessungen. Weiterhin besitzt das Gerät ein Gehäuse 8, 9, das die Bedienungs-, Speisungs-, Zeitbestimmungs-und Rechnerelemente und Anzeigeinstrumente enthält. Das Gerät ist mit einem handlichen Griff 10 ausgerüstet. Es kann geeicht werden.
  • Auf die Messfläsche 2 des Gehäuses ist eine elastische Dichtung 5 um die Oeffnung der Messkammer 3 vorgesehen. Der Raum 11 ist vorgesehen um die Elektronik des Messgerätes zu unterbringen. Diese Elektronik besitzt eine Zeitmessvorrichtung die durch eine Kontaktvorrichtung 7 für den Messbegin kontrolliert wird, ein Rechner,das die gewünschte Anzeige,Temperatur, Temperatur in Abhängigkeit der Zeit, Wärmestrom oder Wärmeleitzahl aus der Temperatur- und Zeit Messungen ausrechnet und auf ein oder mehrere Anzeigeinstruments 12 anzeigt. Ein Hauptschalter 13 ist vorgesehen.
  • Das Anzeigeinstrument des Messgerätes kann die Messwerte angeben als Temperatur oder Temperaturunterschied; während einer Zeitspanne oder nicht, oder mit eingebautem Rechner, als Wärmestrom oder als Wärmeleitzahl.
  • Das Messgerät kann mit zusätzliche Temperaturfühlern ausgerüstet werden, die Temperaturen ausserhalb des Messgerätes messen und im Anzeigeinstrument angezeigt werden, oder im Rechner berücksichtigt werden.
  • Die Anzeige der Messwerte des Messgerätes kann für die verschiedenen Werte in einem oder mehreren Instrumenten erfolgen.
  • Das Messsystem des Messgerätes kann so ausgeführt werden, dass das Messvolumen, sowie die Messfläche in den Dimensionen und Formen verändert werden können, und die Messzeit verschieden gewählt werden kann.
  • Das Medium in der Messkammer des Messgerätes kann für den Messzweck aufgewärmt oder abgekühlt werden, es kann gasförmig oder flüssig sein, und es kann bewegt werden.
  • Die Messkammer des Messgerätes kann an Stelle der Oeffnung gegen das Messobjekt eine Membrane als Abdichtung besitzen.
  • Der Messvorgang beim Messgerät kann durch einen Bedienungsknopf oder Schalter, oder durch einen Aufliegeschalter bei der Berührung des Messobjektes ausgelöst werden.
  • Das Messgerät kann so gebaut werden, dass der Teil mit der Messkammer und der Teil mit dem Gehäuse, das die anderen Teile besitzt, miteinander beweglich verbunden sind, oder fest zusammengebaut sind.
  • Das Messgerät kann mit einer Vorrichtung ausgerüstet werden, die das ganze Messgerät oder den Teil mit der Messkammer, an die Messfläche des Messobjektes andrückt, abdichtet und selbständig haltet.

Claims (10)

1. Wärmestrommesser, dessen Messvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass ein bestimmtes Messvolumen von einer wärmeisolierenden Abgrenzung umgeben ist, und eine Oeffnung aufweist, die gegen das Messobjekt gehalten werden kann, sodass das Medium in der so entstandenen Messkammer beim Messvorgang direkten Kontakt mit dem zu messenden Objekt hat.
2. Wärmestrommesser nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Messvorgang das Medium in der Messkammer gegen aussen abgedichtet ist.
3. Wärmestrommesser nach Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Messkammer ein Temperaturmesselement befindet, mit dem die Abkühlung oder Aufwärmung des Mediums durch Konvektion an der Messfläche erfasst wird und, dass eine Zeitmesseinrichtung vorgesehen ist damit die gemessenen Temperaturunterschiede im Medium der Messkammer während einer bestimmten Zeit benützt werden können, um mit einer Rechnervorrichtung den Wärmestrom zu berechnen, der durch die Messfläche und das Messobjekt zu-oder abfliesst.
4. Wärmestrommesser nach Patentansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die Messwerte als Temperatur oder Temperaturunterschied; als Temperaturunterschied während einer Zeitspanne, als Wärmestrom oder als Wärmeleitzahl anzeigt.
5. Wärmestrommesser nach Patentansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Temperaturfühlern vorhanden sind, die Temperaturen ausserhalb des Messgerätes messen dessen Messungen der Anzeigevorrichtung oder dem Rechner zugeleistet sind.
6. wärmesstrommesser nach Patentansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messvolumen, sowie die Messfläche in Dimensionen und Formen veränderlich ausgeführt sind, und die Messzeit verschieden gewählt werden kann.
7. Wärmesstrommesser nach Patentansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige oder flüssige Medium in der Messkammer aufgewärmt oder abgekühlt wird, und zugleich bewegt werden kann.
8. Wärmesstrommesser nach Patentansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnung der Messkammer gegen das Messobjekt mit einer Membrane abgedichtet ist.
9. Wärmesstrommesser nach Patentansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter, die Temperatur und Zeitmessungen auslöst.
10. Wärmesstrommesser nach Patentansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, die wenigstens ein Teil des Messgerätes, an die Messfläche des Messobjektes andrückt, abdichtet und selbständig haltet.
EP80102163A 1979-05-09 1980-04-23 Gerät zur Messung des Wärmeleitvermögens eines Bauteils Expired EP0019106B1 (de)

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